Prosjektnummer
900933
Membranfiltrering av vintersårbakterien Moritella viscosa
Bakterien Moritella viscosa forårsaker sykdommen vintersår hos laks og kan føre til stor dødelighet hos smolt i sjøvann og sår hos laks som fører til nedklassing ved slakt. I tillegg til økonomiske tap er også sykdommen et velferdsproblem for fisken. Prosjektet tok sikte på å teste ut om membranfiltrering, som er en avansert teknologi for partikkelseperasjon, kan holde tilbake M. viscosa fra kaldt sjøvann. M. viscosa-infisert sjøvann ble membranfiltrert i to timer med en membran fra Koch Membrane Systems (laboratoriemodell PURON), for å se om en slik vannbehandling kan holde tilbake bakterien og dermed potensielt benyttes som vannbehandling i lukkede og semi-lukkede anlegg for laks, eller for bruk i settefiskproduksjon for å hindre andre sykdomsbakterier. Råvannet som inneholdt en bakteriekonsentrasjon på 2,9 x 106 CFU/ml ble membranfiltrert i to timer. Etter membranfiltrering inneholdt det rensede vannet (permeatet) en bakteriekonsentrasjon på 1,4 x 104 CFU/mL. Dette betyr at en log removal – verdi (LRV) på 2,3 ble oppnådd, noe som tilsvarer en reduksjon på 99,52 %. Ved hjelp av artsidentifisering med verktøyet Maldi-TOF ble bakteriene i permeatet bestemt til å være M. viscosa.
En ubrukt membran fra GE Zenon (laboratoriemodell ZeeWeed 10) ble testet med identiske betingelser som første forsøk. Råvannet som inneholdt en bakteriekonsentrasjon på 2,1 x 106 CFU/ml ble membranfiltrert i én time. Etter membranfiltrering inneholdt permeatet 245 CFU/ml (M. viscosa) som tilsvarer en LRV på 3,9 og en bakteriereduksjon på 99,99 %. M. viscosa som ble identifisert i permeatet etter filtrering antas å være kontaminering fra dråper i lufta og/eller fra permeatslangen, da forsøksoppsettet gjør det vanskelig å jobbe helt sterilt.
En ubrukt membran fra GE Zenon (laboratoriemodell ZeeWeed 10) ble testet med identiske betingelser som første forsøk. Råvannet som inneholdt en bakteriekonsentrasjon på 2,1 x 106 CFU/ml ble membranfiltrert i én time. Etter membranfiltrering inneholdt permeatet 245 CFU/ml (M. viscosa) som tilsvarer en LRV på 3,9 og en bakteriereduksjon på 99,99 %. M. viscosa som ble identifisert i permeatet etter filtrering antas å være kontaminering fra dråper i lufta og/eller fra permeatslangen, da forsøksoppsettet gjør det vanskelig å jobbe helt sterilt.
Metoden er lovende som potensiell vannbehandling i både settefiskanlegg, lukkede og semi-lukkede anlegg for laks, for å hindre sykdomsfremkallende bakterier, muligens også levendefisk transport i brønnbåt. Flere tester gjenstår imidlertid før en kan avgjøre om metoden er sikker og praktisk anvendbar.
-
Sluttrapport: Membranfiltrering av bakterien Moritella viscosa fra sjøvann
SINTEF Fiskeri og havbruk. Rapport A26021. 31.12.2013. Av Stine Wiborg Dahle (SINTEF Fiskeri og havbruk), Trond Rosten (SINTEF Fiskeri og havbruk), Astrid Buran Holan (NTNU), Tor Ove Leiknes (NTNU), Catrine Ahlen (SINTEF Materialer og kjemi) og Marianne Aas (SINTEF Materialer og kjemi).
Sår har tidvis vært en stor utfordring i laksenæringen. Bakterien Moritella viscosa regnes som en viktig årsaksfaktor til sykdommen vintersår og en fellesnevner for utbrudd er eksponering for lave sjøtemperaturer og /eller infeksjon i sår etter mekanisk påførte skader.
Vintersår er vanligst i vinterhalvåret når det er lave vanntemperaturer, og forårsaker både dødelighet og nedklassing ved slakt. Sykdommen er derfor både et velferdsproblem og et økonomisk problem.
I tillegg til å representere et utfordring i sjø, har vintersår forårsaket problemer i landbasert produksjon av settefisk av laks der sjøvann benyttes. I settefiskanlegg med sjøvannsinntak settes vintersår ofte i forbindelse med inntak av sjøvann fra litt dypere og kaldere vannlag.
Vintersår er vanligst i vinterhalvåret når det er lave vanntemperaturer, og forårsaker både dødelighet og nedklassing ved slakt. Sykdommen er derfor både et velferdsproblem og et økonomisk problem.
I tillegg til å representere et utfordring i sjø, har vintersår forårsaket problemer i landbasert produksjon av settefisk av laks der sjøvann benyttes. I settefiskanlegg med sjøvannsinntak settes vintersår ofte i forbindelse med inntak av sjøvann fra litt dypere og kaldere vannlag.
Forlenget smoltfase (postsmolt) i landbaserte eller semi-lukkede oppdrettsanlegg i sjø er vurdert som et alternativ for å redusere tiden i åpne nøter. Dette setter imidlertid store krav til inntaksvannet for å unngå inntak av sykdomsfremkallende organismer (patogener). Erfaring fra settefiskanlegg viser at desinfeksjon med UV ikke fungerer som tilstrekkelig barriere for inntak av bakterien Moritella viscosa.
Å teste ut en hypotese om at membranfiltrering av kaldt sjøvann infisert med Moritella viscosa vil holde tilbake M. viscosa og at filtratet vil være 100 % fritt for denne bakterien.
Dersom effektiv filtrering av Moritella viscosa lykkes, vil dette kunne videreutvikles til en teknologi som kan hindre inntak av bakterier som forårsaker vintersår hos laks i settefiskanlegg og i semi-lukkede oppdrettsanlegg i sjø. Dette vil bidra til å hindre sårutvikling i lukkede/semi-lukkede enheter.
Prosjektet gjennomføres som et innledende laboratorieeksperiment uten fisk. M. viscosa dyrkes opp ved 6 °C i næringsmedium. Bakterien blir deretter tilsatt til to tanker på SeaLab hos SINTEF/NTNU. Bakteriene i sjøvannet vil da bestå utelukkende av M. viscosa. Sjøvannet vil deretter bli membranfiltrert med ultramembran som har en porestørrelse på 50 nm. Permeatet blir ført til to nye tanker, hvor en eventuell tilstedeværelse av M. viscosa vil bli analysert. Artsidentifisering vil bli analysert ved å filtrere det behandlede vannet fra tankene igjennom et filter for så å dyrke disse filtrene på agar (kunstig vekstmedium). Eventuelle bakterier som vokser opp etter inkubering vil bli artsidentifisert ved hjelp av MALDI-Tof (massespektrometer med tilhørende databasesystem for hurtig identifisering av bakterier).
Resultatene fra testen rapporteres i en åpen sluttrapport fra prosjektet og som en kort norsk vitenskapelig fagfellevurdert artikkel i tidsskriftet VANN.
-
Sluttrapport: Membranfiltrering av bakterien Moritella viscosa fra sjøvann
SINTEF Fiskeri og havbruk. Rapport A26021. 31.12.2013. Av Stine Wiborg Dahle (SINTEF Fiskeri og havbruk), Trond Rosten (SINTEF Fiskeri og havbruk), Astrid Buran Holan (NTNU), Tor Ove Leiknes (NTNU), Catrine Ahlen (SINTEF Materialer og kjemi) og Marianne Aas (SINTEF Materialer og kjemi).